（安全生產(chǎn)）2020年特長隧道雙向行駛安全指示PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

Two- 2011 電氣工 電氣工程及其自動(dòng) 指導(dǎo)老 石彥完成日期2011515 院長(主任) 有一地下隧道，寬約3.3m，僅能通過一輛面包車，長350mAB25～30km／h，全程需45～56s，設(shè)計(jì)時(shí)留有約2s的裕量。根據(jù)控制對象的主要技術(shù)特征、動(dòng)作順序要求，對隧道汽車雙向行駛指示燈的控制要求進(jìn)行分析，完成以PLCA5sAA2s滅且紅燈亮，而BB5sB則B口綠燈閃爍2s熄滅紅燈亮，而此時(shí)A口綠燈亮……。這是兩道口均無車進(jìn)入隧道的要AAB90sA20s2s68s(B)A部開出后，B口才能進(jìn)車。當(dāng)B口綠燈亮?xí)r，從B口進(jìn)人第一輛車算起，A口紅燈持續(xù)亮90s，B20s2s68sB出后，A口才能進(jìn)車。周而復(fù)始。這是某大單位專用車道，車輛不會(huì)太多，一般從早上6時(shí)到夜里10時(shí)使統(tǒng)工作的開關(guān)S，作為交通事故時(shí)的急停用。兩個(gè)道口安裝有紅外線自動(dòng)檢測裝置，檢測車輛進(jìn)人隧道的情況，并通過小型繼電器KA1KA2PLC。三、主要技術(shù)指標(biāo)（或研究方法I/O《小型可編程序控制器原理與實(shí)踐 遼寧科技出版《可編程控制器應(yīng)用技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版《建筑電氣控制技術(shù) 竇曉 高等教育出版 12第3周—第4周：分析、確定方案；第8周：中期檢查；9121314第15周—第16周：答辯。 隨著我國城市化，現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，交通流量變的越來越大，為了緩解或有效解決日益嚴(yán)重的城市交通問題，提高道路的空間利用率，修建各種城市隧道或地下構(gòu)筑物已成為急劇增長的趨勢。城市隧道對減少城市道路用地、縮短城市行車?yán)锍?、疏?dǎo)城市交通起到積極的作用。目前我國已建成的隧道超過10693403000米以上的隧13公路隧道作為高速公路的特殊結(jié)構(gòu)，不僅車速高和流量大，結(jié)構(gòu)也相對封閉，加之行駛經(jīng)過的車輛排放大量的有害物質(zhì)，所以車輛的行駛環(huán)境與條件相對較差，比較容易發(fā)生交通事故，并且事故的處理與救援亦相對比較困難，對于長大和特長隧道而言更是如此。因此，高速水平的不斷提高，今后一段時(shí)期內(nèi)PLC在我國將保持高速增長勢頭。302500m，且單洞長度都很短。六、七十年代，我國干線公路上曾修建了一些百米以上的隧道，但標(biāo)準(zhǔn)也很低。進(jìn)入八十年代，公路隧道的發(fā)展逐漸加快，具有代表性的工程1990年底，我國建成的千米以上隧道已有十余座。在大型公路隧道建設(shè)中，技術(shù)也隨著不斷提高，并學(xué)習(xí)和引進(jìn)了很多國外先進(jìn)技術(shù)。福建鼓山隧道，洞內(nèi)設(shè)有照明、吸音、防潮、通訊、防火等裝置和閉路電視監(jiān)控及雷達(dá)測速系統(tǒng)，這是我國第一座現(xiàn)代化的公路隧道。“八五”～“九五”期間是我國公路隧道建設(shè)迅速發(fā)展的時(shí)期?！熬盼濉逼陂g新建隧道不完全資料統(tǒng)計(jì)，我國已建成公路隧道1208座，總里程362km。3000長度大于10公里的約占10％左右。現(xiàn)在國外的隧道發(fā)展迅速，青函隧道：目前世界最長的鐵路隧道，全長53.9公里，海底長度23.3公里。此隧道跨越津輕海峽連接日本的北海道和本州美國的德拉瓦隧道：世界最長的輸169公里。美國紐約的林肯隧道：跨越哈德遜河連接紐約市和紐澤西州，是世界最2.4FXPLC、光電傳感器、紅綠交通燈、報(bào)警電鈴。按鈕：系統(tǒng)需要3130m260m梯形圖程序的設(shè)計(jì)（程序的設(shè)計(jì)思想，無車通過時(shí)的程序設(shè)計(jì)，有車通過時(shí)的程序設(shè)計(jì)，有汽車通過和無車通過時(shí)的銜接，控制開關(guān)在程序中的設(shè)計(jì)，各信號(hào)燈工作時(shí)序圖(A、BAB)，電氣控制系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)PLCAB燈亮，信號(hào)燈系統(tǒng)開始工作。當(dāng)B口綠燈亮?xí)r，從B口進(jìn)人第一輛車算起，A口紅燈持續(xù)亮90s，B20s2s68sB隧道內(nèi)的汽車全部開出后，AA 雙向行駛的安全性，有利于加強(qiáng)隧道的安全?；诂F(xiàn)狀設(shè)計(jì)了一種基于PLC的特長FX2N系列PLC，并根據(jù)設(shè)PLCI/O進(jìn)行了分配，編寫了PLC梯形圖程序。最后介紹了本PLC電路所可能存在的干擾，并介紹了預(yù)防干擾的方法。對系統(tǒng)的輸入、輸出點(diǎn)PLCFX2N可的編程方法，設(shè)計(jì)了PLC控制系統(tǒng)的程序。這種方法易學(xué)易用，成功率高，設(shè)計(jì)復(fù)意的事項(xiàng)。從硬件和軟件兩個(gè)方面采取措施，提高PLC控制系統(tǒng)的抗干擾能力。論關(guān)鍵詞：特長隧 傳感 汽車雙向行Thispaperintroducesthedevelopmentstatusofdomestictransportationsystem,andthelongtwo-waytraffictunnelcarproblems,anddescribestheworkingprincipleoftheprogrammablecontroller,selectionbasis.Signalcontrolisanecessarymeasuretomaintainthequalityandsafetyoftrafficcirculation.Infraredsensorapplicationsfrombasicallysolvedtheredtapeandreduceartificialoperationalotofmistakes,andmoreeffectivetoenhancethesecurityofdrivingthecartwo-way,tostrengthenthesecurityofthetunnel.DesignedbasedonthelongtunnelPLCcontrolsystemforautomotivetwo-waytraffic,describedindetailthechoiceofMitsubishiFX2NSeriesPLC,accordingtothedesignrequirementsoftheinputandoutputPLCI/Oforthedistribution,andpreparationofsystemoperationladder.ThroughtheanalysisofTunneltwo-wayroadsafetyinstructionsPLCcontrolsystemdesign，designasystemofthePLCcontrolcircuit，thesysteminputandoutput,statistics.SelectionofJapanmitsubishiFX2NPLC，thedistributionofthePLCI/Oaddress,theexternalcircuitdesignPLC．Itintroducesfamiliarprogrammermethods．Accordingtotheboringmachinecontrolrequirementsandcharacteristicssetoutthelogicofalgebrashow,usinglogicdesignmethodsladderdesign.Thismethodissimplertolearnandtouse,hashigherSUCCESSratio,andcansavetimeindesigningcomplexcontrollingprogrammertotransformthesystemrequirementsandeffectiveoperation．Byusinghardwareandsoftwaremethods，itimprovesantidisturbanceperformanceofPLCcontrollingFinally,thepapersummarizedresearchachievement,researchsubjectcombinewithauthor’S Vehicletwo-way 第1 論課題研究的目的意義國內(nèi)外研究現(xiàn)狀課題背景及要求課題背景本課題的PLC控制要求論文主要內(nèi)容總體方案設(shè)計(jì)及創(chuàng)新點(diǎn)總體方案設(shè)計(jì)論文創(chuàng)新點(diǎn)?????????????????????????????????????????????????????????4第2 PLC原理及各模塊的選擇PLC原理介紹.PLC發(fā)展歷程PLC的應(yīng)用現(xiàn)狀PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展前景可編程序控制器PLC的分類PLC的選擇輸入輸出模塊的選擇電源的選擇??????????????????????????????????????????????????????????????10第3 各部分硬件設(shè)計(jì)PLC的外連電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理框圖傳感器的選擇及安裝 輔助設(shè)備設(shè)計(jì)與選型第4章 軟件設(shè)計(jì)梯形圖程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)思想無車通過隧道式的程序設(shè)計(jì)有車通過隧道時(shí)的程序設(shè)計(jì)時(shí)序圖周期為1s的方波I/O分配表有汽車通過隧道和無汽車通過隧道程序的銜接控制開關(guān)在程序中的設(shè)計(jì)第5 PLC整體電路的干擾與預(yù)防電源系統(tǒng)引入的干擾感性負(fù)載引起的干擾輸出信號(hào)的抗干擾措施 抑制外部配線干擾的措施?????????????????????????????????????????????????26第六 結(jié)論與展望結(jié)論 展望參考文獻(xiàn)致 謝附 錄附錄A 外文資料?????????????????????????????????????????????????????????????31附錄B 梯形圖附錄C 指令表第1 近年來，我國公路交通得到長足的發(fā)展，山區(qū)高速公路建設(shè)帶動(dòng)了山區(qū)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展。然而，公路交通運(yùn)輸在為國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)的同制區(qū)。西南地區(qū)某高速公路2004年1月～2005年1月，共發(fā)生交通事故181起，其中隧道交通事故就達(dá)56起，約占全線事故總數(shù)的31％?？刂扑淼澜煌ㄊ鹿实陌l(fā)青具有可燃性，不利于隧道消防，隧道內(nèi)一般為水泥路面，而隧道外多為瀝青路數(shù)。由于隧道區(qū)段的上述特點(diǎn)，決定了隧道交通事故分布特征具有多樣性、復(fù)雜本設(shè)計(jì)的目的就是為了從安全指示方面解決特長單向隧道的汽車安全行駛問(3100m×2)(2450m×2)(4116m×2)現(xiàn)在國外的隧道發(fā)展迅速，青函隧道：目前世界最長的鐵路隧道，全長53.9公里，海底長度23.3公里。此隧道跨越津輕海峽連接日本的北海道和本州美國的德拉瓦隧道：世界最長的輸水隧道，全長1691069340300013而我們要進(jìn)行特長隧道雙向行駛安全指示PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。圖1- 現(xiàn)場模擬大的工夫，所以我們用PLC來進(jìn)行這樣的一種系統(tǒng)設(shè)計(jì)是無可后非的。本方案中，關(guān)安裝在隧道130M260M了代替小型繼電器線圈的作用。因而省去了一部分的外部電路，起到了簡化的作 PLC基本工作原理：PLCCPU，存儲(chǔ)器、I/0接口、內(nèi)嵌的精簡高效操作系統(tǒng)組成。用戶可以根據(jù)自己的需要配置（擴(kuò)展）自己的I/0(輸入、輸出)的類型及數(shù)量，用戶按自己的控制需求編寫控制程序下載到PLC的存儲(chǔ)器內(nèi)，PLC在運(yùn)行的時(shí)候，PLC內(nèi)的操作系統(tǒng)能運(yùn)行用戶的程序，根據(jù)用戶程序通過輸入端子完成輸入信號(hào)（開關(guān)、觸點(diǎn)、傳感器等）的讀取，并進(jìn)行處理運(yùn)算，把運(yùn)算處理的結(jié)果輸出到輸出端子，以控制用戶的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（閥門、線圈、指示燈等）[1]。從而完成用戶所需的控制功能。PLC采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的工作方式。每次掃描過程。集中對輸入信號(hào)進(jìn)行采樣。集中對輸出信號(hào)進(jìn)行刷新。輸入刷新過程。當(dāng)輸入端口關(guān)閉時(shí)，程序在進(jìn)行執(zhí)行階段時(shí)，輸入端有新狀態(tài)，新狀態(tài)不能被讀入。只有程序進(jìn)行下一次掃描時(shí)，新狀態(tài)才被讀入。一個(gè)掃描周期分為輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。元件映象寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化的。掃描周期的長短由（1）CPU執(zhí)行指令的速度（2）指令本身占有的時(shí)間（3）指令條數(shù)。由于采用集中采樣[2]。集中輸出的方式。存在輸入/輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入/輸出響應(yīng)延遲。并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。1968GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程ProgrammableController（PC）[3]。個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）發(fā)展起Controller（PLC數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)[4]。PLCPLC在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見的將來，是無法取代2060PLC用,尤其近20年來計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展不斷成倍擴(kuò)大的功能和成倍降低的PLCPLC用成為可能。下面通過兩組數(shù)據(jù)(引自工控網(wǎng))說明PLC的應(yīng)用現(xiàn)狀[6]。PLC在冶金行業(yè)的市場將持續(xù)增加2003年中國的工業(yè)出現(xiàn)了快速增長,工業(yè)產(chǎn)值同比增長在12%以上,而且中國的最大鋼鐵出口對象—美國在2003年下半年取消了鋼鐵附加稅,50%PLC在該行業(yè)的增長,2003PLC21620043億元。PLC在紡織行業(yè)的應(yīng)用分析[7]。在中國，PLC在紡織機(jī)械上的運(yùn)用已經(jīng)有17年的歷史了，從最早的進(jìn)口合成纖維生產(chǎn)設(shè)備到目前的中小型紡機(jī)，PLC無處不報(bào)警、速度控制和機(jī)器啟停控制。紡機(jī)的比例在紡織機(jī)械中不到5%，卻用到更多PLC17PLC,60I/OPLCPLC簡單的設(shè)備采用單片機(jī)或者其它控制方式。紡織機(jī)械的輔助設(shè)備也主要由PLC制，如循環(huán)水系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、蒸氣系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、包裝線等。實(shí)際上PLC在中國的應(yīng)用已分布到各行各業(yè)，根據(jù)工控網(wǎng)的調(diào)查，2003的FCS控制所取代，但是目前以及今后相當(dāng)長的一段時(shí)間，PLC還會(huì)與DCS和FCS共（2）（3）目前，PLC的功能增強(qiáng)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化，IO模塊趨向分散化、智能化，編程工具和編程語言更具標(biāo)準(zhǔn)化和高級(jí)化（4）PLC的聯(lián)網(wǎng)通信能力增強(qiáng)，向高速度、多層次、大信息量、高可靠性及開放式的通信發(fā)展。(5)現(xiàn)在的PLC系統(tǒng)與DCS技術(shù)、現(xiàn)場總線IO技術(shù)相結(jié)合,結(jié)構(gòu)開放、擴(kuò)展方便、技術(shù)先進(jìn)、價(jià)格低廉。由以上分析可以預(yù)見，未來PLC將朝著多功能化、集成化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、開放化的方向發(fā)展,故PLC雖然面臨其它自動(dòng)化控制系統(tǒng)的挑戰(zhàn),但同時(shí)也在吸收它們的優(yōu)點(diǎn),互相融合,不斷創(chuàng)新,在今后一段時(shí)間內(nèi)將與其它先進(jìn)控制方式并存,共同發(fā)展[9]可編程序控制器PLC的分類PLC產(chǎn)品種類繁多，其規(guī)格和性能也各不相同。對PLC的分類，通常根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式的不同、功能的差異和I/O點(diǎn)數(shù)的多少等進(jìn)行大致分類。PLCI/O點(diǎn)數(shù)的基本單元（又稱主機(jī)）和擴(kuò)展單元組成?；締卧獌?nèi)有CPU、模塊式PLCPLC是將PLC各組成部分，分別做成若干個(gè)單獨(dú)的模塊，如CPU模塊、I/O模塊、電源模塊（有的含在CPU模塊中）以及各種功能模塊。模塊式PLC由PLC的特點(diǎn)是配置靈活，可根據(jù)需要選配不同規(guī)模的系統(tǒng)，而且裝配方便，便于擴(kuò)展和維PLC一般采用模塊式結(jié)構(gòu)。還有一些LC將整體式和模塊式的特點(diǎn)結(jié)合起來，構(gòu)成所謂疊裝式LC。疊裝式PLC其CPU、電源、I/O接口等也是各自獨(dú)??的模塊，但它們之間是靠電纜進(jìn)行聯(lián)接，并且各模塊可以一層層地疊裝。這樣，不但系統(tǒng)可以靈活配置，還可做得體積小巧[6]（2）按功能分類根據(jù)PLC所具有的功能不同，可將PLC分為低檔、中檔、高檔三類。低檔PLC具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能，還可有少量模擬量輸入/輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制的單機(jī)控制系統(tǒng)。中檔PLC除具有低檔PLC的功能外，還具有較強(qiáng)的模擬量輸入/輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。有些還可增設(shè)中斷控制、PID控制等功能，適用于復(fù)雜控制系統(tǒng)。高檔PLC能函數(shù)的運(yùn)算、制表及表格傳送功能等。高檔PLC機(jī)具有更強(qiáng)的通信聯(lián)網(wǎng)功能，可（3）按I/O點(diǎn)塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體[4]。模塊式PLC包括CPU模塊、的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號(hào)控制。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或I/O（AI，常用的I/O分類如下：開關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC,110VAC,24VDC,方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。模擬量：按信號(hào)類型分，有電流型（4-20Ma,0-20mA）,電壓型等，按精度分有12bit，14bit，16bit等。出來上述通用的外，還有特殊的I/O模塊，如熱電阻，熱電偶，脈沖等模塊。按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但是其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。24VDC，PLCPLC按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型兩類，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場安裝和控制室安裝出發(fā)，通?？砂垂δ芸刂苹蜉斎胼敵鳇c(diǎn)數(shù)選型。整體型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)，模塊型PLC提供多種I/O卡件或插卡，因此用戶可較合理的選擇和配置控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)，功能擴(kuò)展方便靈活，一般用制水平和降低應(yīng)用成本?？紤]是否需要擴(kuò)展機(jī)架或遠(yuǎn)程I/O機(jī)架等[9]。PLC的供電電源，除了引進(jìn)設(shè)備時(shí)同時(shí)引進(jìn)PLC應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品說明書要求設(shè)計(jì)和作而引入PLC，對輸入和輸出信號(hào)的隔離是必要的，有時(shí)也可采用簡單的二極管或 各部分硬件設(shè)設(shè)備，輸入信號(hào)送入到PLC中，作為對來自傳感器輸入信號(hào)的響應(yīng)，PLC產(chǎn)生輸出控制信號(hào)去驅(qū)動(dòng)信號(hào)等工作，從而實(shí)現(xiàn)隧道隧道口紅綠燈的變化。PLC還接受來自A130mA260m從設(shè)計(jì)要求中可以看出，設(shè)計(jì)需要PLC的輸入輸出點(diǎn)數(shù)并不多，輸入點(diǎn)中兩個(gè)故障控制系統(tǒng)停止開關(guān)，輸入點(diǎn)一共是五個(gè)點(diǎn)。輸出點(diǎn)接隧道口的四個(gè)紅綠指示燈，和一個(gè)報(bào)警電鈴。因此可以確定其硬件部分主要有PLC，光電傳感器、紅綠交圖3- 本設(shè)計(jì)是利用PLC接受紅外傳感器接收的信號(hào)和手動(dòng)控制信號(hào)，然后通過PLC效果。如圖3-2所示。手動(dòng)控制信手動(dòng)控制信PLC 系統(tǒng)原理框3-3傳感器原理框圖及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷的發(fā)射，或者改變脈沖寬度。接受器由光電二極軸0到25的范圍內(nèi)改變發(fā)射角，使光束幾乎是從一根發(fā)射線，經(jīng)過反射后，還是反光板型光電開關(guān)把發(fā)光器和收光器裝如同一個(gè)裝置內(nèi)，在它的前方裝一塊反光所以針對隧道口汽車的檢測，我們采用對射型光電傳感器作為PLC的信號(hào)采集器傳感器要準(zhǔn)確無誤的檢測到汽車的到來，這需要對傳感器的安裝位置進(jìn)行很好的設(shè)高電平，將兩個(gè)信號(hào)相與后，輸出的高電平送至PLC用這種采集系統(tǒng)，只有當(dāng)兩個(gè)傳感器都采集到信號(hào)時(shí)，PLC的輸入繼電器才會(huì)動(dòng)RR1RRUW ULMEGNGNGN3-3傳感器內(nèi)部原理圖LM33923130m260mPLCPLC中，按鈕選用LA19-11型號(hào)。生磁性，把小錘下方的彈性片吸過來了，是小捶打擊電鈴發(fā)出聲音，同時(shí)電路斷 軟件設(shè)PLC是以程序的形式進(jìn)行工作的，所以必須把控制要求變換成PLC能接受并執(zhí)圖中接點(diǎn)（觸點(diǎn)）只有常開和常閉，接點(diǎn)可以是PLC輸入點(diǎn)接的開關(guān)也可以是PLC外部負(fù)載，只能做中間結(jié)果供CPU內(nèi)部使用。PLC是按循環(huán)掃描事件，沿梯形圖先后順序執(zhí)行，在同一掃描周期中的結(jié)果留在輸出狀態(tài)暫存器中所以輸出點(diǎn)的值在用戶程序中可以當(dāng)作條件使用。語句表語本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，當(dāng)系統(tǒng)上電以后進(jìn)入初始狀態(tài)，X0作為整個(gè)系統(tǒng)的啟動(dòng)停X0X0停止工作。當(dāng)啟動(dòng)按鈕被按下時(shí)，系統(tǒng)開始執(zhí)行無車程序，X2，X4A,B口有車到達(dá)時(shí)，通過我們的紅外傳感器探測到信號(hào)后，將其信號(hào)輸送到PLC中，即如流程圖中，中斷無車程序轉(zhuǎn)為ABA程序所執(zhí)行的條件一樣。X10X11130m260mX10和X11撥回原位，又可以啟動(dòng)系統(tǒng)。是系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。在程序設(shè)計(jì)中，3段程序都是獨(dú)??的順序功能程序，所以我采用的是STL步進(jìn)圖4- 程序流程A、B時(shí)，我們能夠采用一些簡單辦法??即停止當(dāng)前執(zhí)行的無車程序，并轉(zhuǎn)移到有車程序。三段程序都是順序的，任意一段程序執(zhí)行的前提條件滿足時(shí)，我們能夠??移到當(dāng)前的程序段，并執(zhí)行相應(yīng)的程序。4-2A，B亮，同樣5s后B口綠燈閃2s熄滅，而后反復(fù)循環(huán)此過程。在隧道口時(shí)，就直接進(jìn)入到無車程序，并循環(huán)執(zhí)行。如圖4-3和圖4-4。4-3無車通過梯形圖程序初始狀態(tài)。A、B兩入口均亮紅燈。按啟動(dòng)按鈕SB1，程序啟動(dòng)，B口紅燈亮。在計(jì)時(shí)5sAA5s，計(jì)時(shí)5sA2s。AA2sS41。S41AB5sB4-4無車通過梯形圖A4-5AAB20sA2sA口紅燈點(diǎn)亮，90sBA75s4-6AS31BT220sA20s。T390s，即亮。A20s2s。22sA90sS41，B電，即A、B綠燈同時(shí)亮?xí)r，程序轉(zhuǎn)向S51。4-7BAB20sB2s4-8BAT790sBAT820sB20sBB20s2s。2s后，B口紅燈亮。90s后，程序跳轉(zhuǎn)到S21，A口允許進(jìn)車。時(shí)序圖周期為1s的方波 時(shí)序圖周期為1s的方波在控制綠燈閃爍時(shí)可采用串接周期為1s的方波來實(shí)現(xiàn)，因而在程序開始時(shí)常加圖4-9 I/O4-1I/O 器件號(hào)地址號(hào) 功能 器件號(hào)地址號(hào)功能 停止1 停止2 停止 報(bào) 圖4- 程序示意在設(shè)計(jì)要求中，要在隧道130m和260m處設(shè)計(jì)一個(gè)控制開關(guān)，起到系統(tǒng)故障圖4- 程序示意S？？是程序中的“步”，也就是在程序中的每一步都要編寫上面的程序，當(dāng)S？？為活動(dòng)步，X10S01，并且系統(tǒng)被復(fù)位，S01X10 PLC由于使用靈活、故障率低、程序設(shè)計(jì)使用方便、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，已在工電磁波、聲光、輻射，所以需采用合理的抗干擾措施，保證PLC的可靠工作。對于我們的隧道監(jiān)視系統(tǒng)，一般沒有交通警察的現(xiàn)場指揮，車輛多的情況下，如果PLC造成公路交通堵塞，所以隧道的PLC抗干擾也是不容忽視的。下面我們就一般的干市電不要直接進(jìn)入PLC電源模塊，首先用功率相匹配的低通濾波器，為了保證PLC的抗干擾能力。由于工業(yè)現(xiàn)場存在著大量的感性負(fù)載,如交、直流繼電器、接觸器、變壓器和交直流電磁鐵等,當(dāng)對其進(jìn)行投切操作時(shí),會(huì)在電感線圈的兩端產(chǎn)生極高反向電動(dòng)勢,引起強(qiáng)烈的高頻電磁干擾,而且會(huì)使觸點(diǎn)間隙產(chǎn)生電弧擊穿,并通過傳導(dǎo)作用而施于電源側(cè)的計(jì)算機(jī),嚴(yán)重影響附近工作的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。二極管，釋放反向電動(dòng)勢，保護(hù)PLC不受過量反向電動(dòng)勢影響。這樣的話可以減少感性負(fù)載所引起的干擾，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)電路的目的，這也是我們所追求的一個(gè)回路。這樣的話就會(huì)除掉來自電源的多種干擾，提高PLC的抗干擾能力。圖5- RC保護(hù)回 如果是交流，在負(fù)載二端并接RCRC負(fù)載，在負(fù)載兩端并接二極管，二極管的反向耐壓應(yīng)是負(fù)載的4倍。PLC控制器外。 輸入和人輸出電第六 結(jié)論與展設(shè)計(jì)了PLC的控制程序，介紹了PLC的設(shè)計(jì)方法，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的LC程序。這種設(shè)計(jì)方法簡單易學(xué)，節(jié)約了大量的時(shí)間。最后對交通燈進(jìn)行了安裝與調(diào)試，對于調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析，提出來解決方案，并成功地解決了問題。時(shí)，利用信號(hào)燈的指示來避免汽車事故的發(fā)生，還有我們可以利用PLC來控制檢測郁漢琪主編.電氣控制與可編程序控制器應(yīng)用技術(shù).南京:東南大學(xué)出版社王也仿主編.可編程序控制器應(yīng)用技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社求是科技編著.PLC鄭瑜平主編.可編程序控制器.北京:航天航空大學(xué)出版社崔亞軍主編.可編程序控制器原理及程序設(shè)計(jì).北京,電子工業(yè)出版社楊長能主編.可編程序控制器原理及應(yīng)用（第一版）彭和標(biāo)主編.可編程控制原理及應(yīng)用（第一版） York:MCGraw- AIntelligenttrafficAbstract：Signalcontrolisanecessarymeasuretomaintainthequalityandsafetyoftrafficcirculation.Furtherdevelopmentofpresentsignalcontrolhasgreatpotentialtoreducetraveltimes,vehicleandaccidentcosts,andvehicleemissions.Thedevelopmentofdetectionandcomputertechnologyhaschangedtrafficsignalcontrolfromfixed-timeopen-loopregulationtoadaptivefeedbackcontrol.Presentadaptivecontrolmethods,liketheBritishMOVA,SwedishSOS(isolatedsignals)andBritishSCOOT(area-widecontrol),usemathematicaloptimizationandsimulationtechniquestoadjustthesignaltimingtotheobservedfluctuationsoftrafficflowinrealtime.Theoptimizationisdonebychangingthegreentimeandcyclelengthsofthesignals.Inarea-widecontroltheoffsetsbetweenintersectionsarealsochanged.Severalmethodshavebeendevelopedfordeterminingtheoptimalcyclelengthandtheminimumdelayatanintersectionbut,basedonuncertaintyandrigidnatureoftrafficsignalcontrol,theglobaloptimumisnotpossibletofindout.Citation：Asaresultofgrowingpublicawarenessofenvironmentalimpactofroadtrafficmanyauthoritiesarenowpursuingpoliciesto:managedemandandinfluencemodeandrouteimprovepriorityforbuses,tramsandotherpublicserviceprovidebetterandsaferfacilitiesforpedestrians,cyclistsandothervulnerableroadusers;reducevehicleemissions,noiseandvisualintrusion;improvesafetyforallroaduserInadaptivetrafficsignalcontroltheincreaseinflexibilityincreasesthenumberofoverlappinggreenphasesinthecycle,thusmakingthemathematicaloptimizationverycomplicatedanddifficult.thatreason,theadaptivesignalcontrolinmostcasesisnotbasedonpreciseoptimizationbutonthegreenextensionprinciple.Inpractice,uniformityistheprinciplefollowedinsignalcontrolfortrafficsafetyreasons.Thissetslimitationstothecycletimeandphasearrangements.Hence,trafficsignalcontrolinpracticearebasedontailor-madesolutionsandadjustmentsmadebythetrafficplanners.Themodernprogrammablesignalcontrollerswithagreatnumberofadjustableparametersarewellsuitedtothisprocess.Forgoodresults,anexperiencedplannerandfine-tuninginthefieldisneeded.Fuzzycontrolhasproventobesuccessfulinproblemswhereexactmathematicalmodellingishardorimpossiblebutanexperiencedhumancancontroltheprocessoperator.Thus,trafficsignalcontrolinparticularisasuitabletaskforfuzzycontrol.Indeed,oneoftheoldestexamplesofthepotentialsoffuzzycontrolisasimulationoftrafficsignalcontrolinaninter-sectionoftwoone-waystreets.Eveninthisverysimplecasethefuzzycontrolwasatleastasgoodasthetraditionaladaptivecontrol.Ingeneral,fuzzycontrolisfoundtobesuperiorincomplexproblemswithmultiobjectivedecisions.Intrafficsignalcontrolseveraltrafficflowscompetefromthesametimeandspace,anddifferentprioritiesareoftensettodifferenttrafficflowsorvehiclegroups.Inaddition,theoptimizationincludesseveralsimultaneouscriteria,liketheaverageandmaximumvehicleandpedestriandelays,maximumqueuelengthsandpercentageofstoppedvehicles.So,itisverylikelythatfuzzycontrolisverycompetitiveincomplicatedrealintersectionswheretheuseoftraditionaloptimizationmethodsisproblematic.Fuzzylogichasbeenintroducedandsuccessfullyappliedtoarangeofautomaticcontroltasks.Themainbenefitoffuzzylogicistheopportunitytomodeltheambiguityandtheuncertaintyofdecision-making. communication.Thepointinutilizingfuzzylogicincontroltheoryistomodelcontrolbasedonhumanexpertknowledge,ratherthantomodeltheprocessitself.Indeed,fuzzycontrolhasproventobesuccessfulinproblemswhereexactmathematicalmodellingishardorimpossiblebutanexperiencedhumanoperatorcancontrolprocess.Ingeneral,fuzzycontrol Atpresent,thereisamultitudeofinferencesystemsbasedonfuzzytechnique.Mostofthem,however,sufferill-definedfoundations;eveniftheyaremostlyperformingbetterthatclassicalmathematicalmethod,theystillcontainblackboxes,e.g.defuzzification,whichareverydifficulttojustifymathematicallyorlogically.Forexample,fuzzyIF-THENrules,whichareinthecoreoffuzzyinferencesystems,areoftenreportedtobegeneralizationsofclassicalModusPonensruleofinference,butliterallythisnotthecase;therelationbetweentheserulesandanyknownmany-valuedlogiciscomplicatedandartificial.Moreover,theperformanceofanexpertsystemshouldbeequivalenttothatofhumanexpert:itshouldgivethesameresultsthattheexpertgives,butwarnwhenthecontrolsituationissovaguethatanexpertisnotsureabouttherightaction.Theexistingfuzzyexpertsystemsveryseldomfulfilthislattercondition.Manyresearchesobserve,however,thatfuzzyinferenceisbasedonsimilarity.Kosko,forexample,writes'Fuzzymembership...representssimilaritiesofobjectstoimpreciselydefinedproperties'.Takingthisremarkseriously,westudysystematicallymany-valuedequivalence,i.e.fuzzysimilarity.Itturnsoutthat,startingfromtheLukasiewiczwell-definedmany-valuedlogic,weareabletoconstructamethodperformingfuzzyreasoningsuchthattheinferencereliesonlyonexpertsknowledgeandonwell-definedlogicalconcepts.Thereforewedonotneedanyartificialdefuzzificationmethod(likeCenterofGravity)todeterminethefinaloutputoftheinference.Ourbasicobservationisthatanyfuzzysetgeneratesafuzzysimilarity,andthatthesesimilaritiescanbecombinedtoafuzzyrelationwhichturnsouttoafuzzysimilarity,too.Wecallthisinducedfuzzyrelationtotalfuzzysimilarity.Fuzzy-THENinferencesystemsare,infact,problemsofchoice:compareeachIF-partoftherulebasewithanactualinputvalue,findthemostsimilarcaseandfirethecorrespondingTHEN-part;ifitisnotunique,useacriteriagivenbyanexperttoproceed.BasedontheLukasiewiczwelldefinedmanyvaluedlogic,weshowhowthismethodcanbecarriedoutHypothesisandPrinciplesofFuzzyTrafficSignalControlTrafficsignalcontrolisusedtomaximizetheefficiencyoftheexistingtrafficsystems[6].However,theefficiencyoftrafficsystemcanevenbefuzzy.Byprovidingtemporalseparationofrightsofwaytoapproachingtrafficsignalsexertaprofoundinfluenceontheefficiencyoftrafficflow.Theycanoperatetotheadvantageordisadvantageofthevehiclesorpedestrians;dependonhowtherightsofwaysareallocated.Consequently,theproperapplication,design,installation,operation,andmaintenanceoftrafficsignalsiscriticaltotheorderlysafeandefficientmovementoftrafficatintersections.Intrafficsignalcontrol,wecanfindsomekindofuncertaintiesinmanylevels.Theinputsoftrafficsignalcontrolareinaccurate,andthatmeansthatwecannothandlethetrafficofapproachesexactly.Thecontrolpossibilitiesarecomplicated,andhandlingthesepossibilitiesareanextremelycomplextask.Maximizingsafety,minimizingenvironmentalaspectsandminimizingdelaysaresomeoftheobjectivesofcontrol,butitisdifficulttohandlethemtogetherinthetraditionaltrafficsignalcontrol.Thecauseconsequence-relationshipisalsonotpossibletoexplainintrafficsignalcontrol.Thesearetypicalfeaturesoffuzzycontrol.Fuzzylogicbasedcontrollersaredesignedtocapturethekeyfactorsforcontrollingaprocesswithoutrequiringmanydetailedmathematicalformulas.Duetothisfact,theyhavemanyadvantagesinrealtimeapplications.Thecontrollershaveasimplecomputationalstructure,sincetheydonotrequiremanynumericalcalculations.TheIFTHENlogicoftheirinferencerulesdoesnotrequiremuchcomputationaltime.Also,thecontrollerscanoperateonalargerangeofinputs,sincedifferentsetsofcontrolrulescanbeappliedtothem.IfthesystemrelatedknowledgeisrepresentedbysimplefuzzyIFTHEN-rules,afuzzy-basedcontrollercancontrolthesystemwithefficiencyandease.Themaingoaloftrafficsignalcontrolistoensuresafetyatsignalizedintersectionsbykeepingconflicttrafficflowsapart.Theoptimalperformanceofthesignalizedintersectionsisthecombinationoftimevalue,environmentaleffectsandtrafficsafety.Ourgoalistheoptimalsystem,butweneedtodecidewhatattributesandweightswillbeusedtojudgeoptimality.Theentireknowledgeofthesystemdesigneraboutthetrafficsignalcontrolinthiscase,tobecontrolledisstoredasrulesintheknowledgebase.Thustheruleshaveabasicinfluenceontheclosed-loopbehaviourofthesystemandshouldthereforebeacquiredthoroughly.Thedevelopmentofrulesistimeconsuming,anddesignersoftenhavetotranslateprocessknowledgeintoappropriaterules.andNishidamentionedfourwaystoderivefuzzycontroloperatorscontrolengineer'sfuzzymodellingoftheoperator'scontrolfuzzymodellingofthecrispmodelingoftheheuristicdesignon-lineadaptationoftheUsuallyacombinationofsomeofthesemethodsisnecessarytoobtaingoodresults.Asinconventionalcontrol,increasedexperienceinthedesignoffuzzycontrollersleadstodecreasingdevelopmenttimes.3.ThemaingoalsofFUSICO-researchprojectaretheoreticalanalysisoffuzzytrafficsignalcontrol,generalizedfuzzyrulesfortrafficsignal principlesandcalibrationofmembershipfunctions,anddevelopmentofafuzzyadaptivesignalcontroller.Thevehicle-actuatedcontrolstrategies,likeSOS,MOVAandLHOVRA,arethecontrolalgorithmsofthefirstgeneration.Thefuzzycontrolalgorithmcanbeoneofthealgorithmsofthesecondgeneration,thegenerationofartificialintelligence(AI). dimensionalandcomplicatedtrafficsituations,liketrafficsignalling.Thetypicaladvantagesoffuzzycontrolaresimpleprocess,effectivecontrolandbetterquality.FUSICO-projectmodelledtheexperienceofpoliceman.Therulebasedevelopmentwasmadeduringthefall1996.Mr.KariJ.Sane,experiencedtrafficsignalplanner,wasworkingattheHelsinkiUniversityofTechnologyatthistime.Everydaydiscussionsandworkinggroupshelpedustomodelhisexperiencetoourrules.Inparticularpathologicaltrafficjamsorsituationswherethereareveryfewvehiclesincirculation;therefirst-in-first-outistheonlyreasonablecontrolstrategy.TheAlgorithmislookingforthemostsimilarIF-parttotheactualinputvalue,andthecorrespondingTHEN-partisthenfired.ThreerealistictrafficsignalcontrolsystemswereconstructedbymeansoftheAlgorithmandasimulationmodeltestedtheirperformance.Similarsimulationsweremadetoanon-fuzzyandclassicalMamdanistylefuzzyinferencesystems,too.Theresultswithrespectaveragevehicleandpedestriandelayoraveragevehicledelaywereinmostcasesbetteronfuzzysimilaritybasedcontrolthanontheothercontrolsystems.ComparisonsbetweenfuzzysimilaritybasedcontrolandMamdanistylefuzzycontrolalsostrengthanassumptionthat,inapproximatereasoning,afundamentalconceptismany-valuedsimilaritybetweenobjectsratherthanageneralizationofclassicalModusPonensruleofinference.Theresultsofthisprojecthaveindicatedthatfuzzysignalcontrolisthepotentialcontrolmethodforisolatedintersections.ThecomparisonresultsofPappis-Mamdanicontrol,fuzzyisolatedpedestriancrossingandfuzzytwo-phasecontrolaregood.Theresultsofisolatedpedestriancrossingindicatethatthefuzzycontrolprovidestheeffectivecompromisebetweenthetwoopposingobjectives,minimumpedestriandelayandminimumvehicledelay.Theresultsoftwo-phasecontrolandPappis-Mamdanicontrolindicatethattheapplicationareaoffuzzycontrolisverywide.Themaximumdelayimprovementwasmore20%,whichmeansthattheefficiencyoffuzzycontrolcanbebetterthantheefficiencyoftraditionalvehicle-actuatedcontrol.Accordingtotheseresults,wecansaythatthefuzzysignalcontrolcanbemultiobjectiveandmoreefficientthanconventionaladaptivesignalcontrolnowadays.Thebiggestbenefitscan,probably,beachievedinmorecomplicatedintersectionsandenvironments.TheFUSICO-projectcontinues.Theaimistomovestepbysteptomorecomplicatedtrafficsignalsandtocontinuethetheoreticalworkoffuzzycontrol.Thefirstexamplewillbethepublictransportpriorities.摘要：信號(hào)控制是一種用來確保交通循環(huán)的質(zhì)量和安全的必要措施。更深層次的現(xiàn)代信號(hào)控制發(fā)展具有極大的潛力來減少運(yùn)行時(shí)間、車輛、事故的成本以及整車排放。檢測技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)力交通信號(hào)控制從定時(shí)開環(huán)規(guī)定向自適應(yīng)反饋控制的轉(zhuǎn)變。目前的自適應(yīng)控制方法,像英國、瑞典MOVASOS)和英國(孤??的信號(hào)(area-wide),采用數(shù)學(xué)優(yōu)化與仿真技術(shù)來調(diào)整觀察到的交通流實(shí)時(shí)的信號(hào)波動(dòng)時(shí)間。優(yōu)化是通過改變時(shí)間和周期長度的綠色的信號(hào)。在area-wide十字路口的偏移也使其發(fā)生了變化?，F(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)了幾種方法來確定在十字路口的最優(yōu)周期長度和最小延遲,但基于交通信號(hào)的不確定性和嚴(yán)格控制的本質(zhì),最優(yōu)全局是不可能找到的。引文：由于越來越多的公眾意識(shí)到環(huán)境影響道路交通，因而當(dāng)局出臺(tái)了現(xiàn)在所追求的政策來:，管理供求?擁擠，影響模式和路徑選擇?;思想,提高公共汽車?有軌電車和其他公共車輛服務(wù);使用者提供更好、更安全的設(shè)施,;降低汽車尾氣排放、噪聲污染和對視覺的入侵;為所有道路用戶提高使用安全度。由于自適應(yīng)交通信號(hào)控制在周期層疊的綠色階段彈性增強(qiáng)和數(shù)量的增加,從而使數(shù)學(xué)優(yōu)化非常復(fù)雜和困難。因?yàn)檫@個(gè)原因,自適應(yīng)信號(hào)控制在大多數(shù)情況下不是建??在精確的優(yōu)化上,而是建??綠色的擴(kuò)展原理。在實(shí)踐中,交通信號(hào)控制安全的最主